JPH0191575A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、撮像装置とくに、被写体の輝度により、絞り
値とシャッタ秒時を決定する撮像装置に関する。

［従来の技術］ 被写体画像を電気信号に変換する撮像装置として、電子
カメラやビデオカメラが知られている。

このような撮像装置においては、一般に、測光回路によ
り得られた被写体の輝度情報を基に露出を決定する露出
定数、例えばレンズの絞りおよびシャッタ速度を自動、
もしくは手動により設定できるようになっている。

従来のこのような撮・像装置では輝度情報に対応する適
切な絞り情報（ＡＶ値）およびシャッタ秒時情報（ＴＶ
値）を演算処理装置（ＣＰＵ）により計算し、表示装置
にこの情報を表示するようにした撮像装置が多い。

これら輝度情報から定まるＡＶ値とＴＶ値との関係を図
式化したものを通常プログラム線図と呼んでいる。そし
て、予め記憶手段にこのプログラム線図を記憶しておき
、測光回路により得られる輝度情報に対応するＡＶ値、
ＴＶ値を記憶手段から読み取るように従来の撮像装置は
構成されている。

また、従来この種の撮像装置は上述のように設定された
絞り、シャッタ秒時により撮像された画像情報を記録媒
体に記録を行っている。

この記録方法としては１フレームの画像情報を複数のフ
ィールドに分けて記録するフィールド記録方法と１フレ
ームの画像情報をそのまま記録するフレーム記録の方法
とが知られており、上述の撮像装置においてはフィール
ド記録方法かフレーム記録方法のいずれかが採用されて
いる。

フィールド記録は、フレーム記録に比べると撮像素子の
撮像感度が高いのでシャッタ速度が速くなること、１フ
レーム（コマ）における画像情報が少ないので例えば撮
影画像をビデオフロッピジャケットに記録する場合、多
数のコマ数を記録できる利点があるが、フレーム記録に
比べると撮影画像の解像度が低いという欠点がありた。

［発明が解決しようとする問題点〕 ところが従来の装置によりフレーム記録およびフィール
ド記録を一台の装置で行うことも考えられるが、輝度情
報を基にシャッタ秒時と絞り値を設定しても同一の設定
条件下ではフィールド記録とフレーム記録とでは撮像画
像の画質が異なってしまうという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、このような問題点を解決し、
フレーム記録およびフィールド記録のいずれにおいても
択一的に記録することができ、かつ上述のおのおのの記
録における利点を生かし、良質な画像を得ることができ
る撮像装置を提供することにある。

Ｅ問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明は、露出定数
に応じた撮像を行う撮像装置において、撮像画像のフレ
ーム記録を行う第１の記録手段と、撮像画像のフィール
ド記録を行う第２の記録手段と、第１の記録手段と第２
の記録手段とを撮像に先立って択一的に選択する選択手
段と、選択された記録手段に対してあらかじめ定めた露
出定数を設定する露出定数設定手段とを具えたことを特
徴とする。

［作　用１ 本発明は、フレーム記録を行う第１の記録手段とフィー
ルド記録を行う第２の記録手段とを撮像に先立って選択
手段により択一的に選択し、選択した記録手段に適した
露出定数を設定手段により設定するようにしたので、フ
レーム記録およびフィールド記録のいずれにおいても記
録することができ、かつ上述のおのおのの記録における
利点を生かし、良質な画像を得ることができる。

【実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明実施例における構成の一例を示す。

第１図において、１は撮像レンズであり、撮像レンズ１
は被写体画像な撮像デバイス４に結像させる。２は撮像
レンズ１へ入射する光量を調節する絞りである。

３はシャッタ、４は撮像デバイスであり、ＭＯＳ。

ＣＣＤと呼ばれる撮像素子が用いられ、撮像画像の光電
変換を行う。１１は撮像デバイス４を駆動するドライバ
である。

７はサンプルホールドデバイスであり、撮像デバイス４
の出力をサンプルおよびホールドし、この出力データ（
色信号）を第１フイールドと第２フイールドにふり分け
る。

８ａ、８ｂはプロセス回路であり、プロセス回路８ａ、
８ｂは共にサンプルホールド後の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）の色信号を輝度信号（Ｙ）２色差信号（Ｃ）に
変換する。

９ａ、９ｂは共に輝度信号、及び色差信号を多重化して
変調する変調回路である。１０ａ、　１０ｂは記録用ア
ンプ回路であり、６ａ、６ｂは記録用ヘッドであり、記
録ヘッド６ａ、６ｂを介して記録媒体（不図示）に夫々
フィールド単位の映像信号が記録される。

１２は信号発生回路であり、信号発生回路１２はドライ
バ１１．サンプルホールド回路７．プロセス回路８ａ、
８ｂへの動作クロックを供給する。１３は、絞り２．シ
ャッタ３を駆動するドライバである。

１５は光電変換素子５の出力をＡＶ値、ＴＶ値を求める
ために対数圧縮する回路である。１６はアナログ−デジ
タル（Ａ／Ｄ）変換器であり、Ａ／Ｄ変換器１６は圧縮
回路１５の出力をデジタル信号に変換する。１４はコン
トローラ制御回路であり、コントローラ１４は本実施例
に係る各部の制御を司どる。またコントローラ１４は演
算処理装置（ＣＰＵ）を用いることができる。

１７は測光回路であり、測光回路１７は光電変換素子５
．圧縮回路１５．　Ａ／Ｄ変換器１６により構成される
。

１８は記録部であり、上述各部により構成される。１９
は色温度検出部であり、色温度検出部１９は被写体を照
射する光源の色温度を検出する。

このような構成における画像情報を記録する場合の動作
を説明する。

撮像を指示するレリーズ釦（不図示）の押下によりレリ
ーズ信号が入力されるとコントローラ１４はビデオフロ
ッピディスクドライブ（不図示）を起動し記録媒体を定
常回転にする。フィールド／フレーム切替スイッチ（不
図示）により発生するフィールド／フレーム切替信号に
応じて、記録ブロック１８におけるフィールド記録また
はフレーム記録のモードを択一的に設定する。

さらにコントローラ１４は測光ブロック１７からの輝度
情報により絞り２の適正な露出量（ＡＶ値）およびシャ
ッタ３のシャッタ速度（ＴＶ値）を決定する。コントロ
ーラ１４は決定したＡＶ値、ＴＶ値のデータを用い、ド
ライバ１３を介して絞り２゜シャッタ３の駆動制御を行
う。

この結果、撮像デバイス４に結像された像は、サンプル
ホールド回路７．信号処理回路８．変調回路９．記録回
路１０．記録ヘッド６によって記録媒体（フロッピディ
スク）に記録される。

なお、記録部１８は、コントローラ１４によってフィー
ルド記録が指示された時は８，９．１０の符号で示され
る回路でサブスクリプトａ、ｂいずれか一方のみが動作
し、フレーム記録時は８，９゜ｌＯの符号で示される回
路でサブスクリプトａ、　　ｂで示される回路が共に動
作する様になる。

ここで、フレーム記録とフィールド記録の特性の違いを
考えると、フレーム記録は撮影画像が高解像度ではある
が１ビデオフロッピジャケット当りの撮影可能コマ数が
フィールド記録に比べると少ない。フィールド記録は逆
に１ビデオフロッピジャケット当りの撮影可能コマ数が
多い代りに、撮影画像の解像度が低い。

この特性から考えるとフレーム記録時はフィールド記録
に比較して高い解像度を生かす様な絞り値を選択するこ
とが望ましいと考えられる。

すなわち、収差が比較的大きく被写界深度の浅い開放に
近い絞り領域と、絞り回折の影響のある小絞りの領域を
避け、中間の絞りを用いることにより上述したフレーム
記録の高解像度特性を生かした良質の画像を得るための
露出を設定することができる。

また、同一の撮像素子を用いる場合フィールド記録時に
はフレーム記録に比較して、感度が原理的に約ＩＥＶ高
いのでこの特徴を生かして良質の画像を得るためには高
速のシャッタを切ればよい。

また、この高速シャッタは１ビデオフロッピジャケット
当りの撮影コマ数がフレーム記録に比し多いことから、
速写をする機会が多いというフィールド記録の特性にも
合致している。

次にフィールド記録時にフレーム記録より感度がＩＥＶ
だけ高くなる理由を示す。

第３図は従来一般に用いられ、本実施例にも用いられて
いる撮像デバイス４の構成の一例を示す。

第３図において、フレーム記録とフィールド記録を１つ
の撮像素子で兼用しようとする場合、撮像素子はフレー
ム記録時の走査線数に相当するだけの画素セル５０を縦
方向にもつ。このセル５ｏを用いてフィールド記録をす
る場合にはセル５ｏにおける２走査線分の画像読み取り
信号（電荷）を１走査線として水平転送路５２から出力
する。従って、フレーム記録時と比べるとして同一輝度
で同一時間の被写体画像を撮像素子５０に照射しても発
生する画素当りの電荷の量は２倍になる。このことは感
度が２倍（Ｉ　ＥＶ）高くなることを意味する。

こういった理由から考え出された本発明の実施例を第２
図のプログラム線図を用いて説明する。

第２図における直線ａはフレーム記録時用のシャッタ秒
時と絞りの関係を示すプログラム線図であるが、このプ
ログラム直線は被写体輝度によって４つの部分に分けて
いる。１つ目は０点からＡ点までの間、すなわち暗黒か
ら輝度値がＢＶ２までの領域を絞り開放に設定している
。

これは中間的な絞り値を用いるとシャッタ秒時が長くな
り手ブレをまぬがれなくなるからである。Ａ点において
はレンズのＦ値をＦｌ、４と仮定しているのでシャッタ
秒時１／６０がＢＶ２に相当する。

ここで撮像素子の感度はｌ５Ｏ１００（ＳＶ：５）と仮
定している。次にＡ点におる明るさ（被写体輝度）より
明るいＡ点とＢ点の間の領域では、前述の中間絞りにな
るまでは秒時一定（１／６０）　となるようにシャッタ
秒時制御をする。

この第２図に示した線図ではこの上述のレンズを使用し
た場合において最も良好な像が得られる絞りの領域がＦ
４〜Ｆ８であると仮定する。このためＦ値がＦ４、シャ
ッタ秒時ｌ／６０になるＢＶ５すなわちＡ点からＢ点の
間は絞り値に関係なくシャッタ秒時を定めるシャッタ優
先の領域を設定している。

次に絞りがＦ４．シャッタ秒時が１／６０（ＢＶ５）で
あるＢ点より明るい領域では、最高速シャッタ秒時１／
２０００で絞りＦ８の０点になるまでの間を直線で結ん
だ線図にしである。なお、１／２０００．　　Ｆ　８　
（Ｂ　Ｖ　１２）以上の輝度では、通常、シャッタ秒時
が短くまできない為、絞りのみを制御している。

一方第２図示の直線すはフィールド記録時の絞りとシャ
ッタ秒時の関係を示す。

この直線すは、３つの領域に分けられる。これらの領域
は０点の暗黒からＤ点のＢＶ３までの開放領域と、Ｅ点
ＢＶ１３以上明るい時の１／２０００一定領域とＤ点と
Ｅ点との間を比較的立った直線で結んだ領域である。

このプログラム直線は前述したようにフィールド記録の
感度の高いことを生かして高速シャッタを切る様にした
ものである。なお、フィールド記録時の撮像素子の感度
は１５０２００（Ｓ　Ｖ　＝　６　）と仮定している。

測光ブロック１７から得たＢＶ値より第２図で示た様な
ＡＶ値、ＴＶ値の組合せを得る為には、第４図に示す様
な制御手順に沿ってＡＶ値、ＴＶ値を定めることができ
る。

第４図は制御回路１４によりＡＶ値、ＴＶ値を設定する
制御手順の一例を示す。

第４図において、測光ブロック１７からＢＶのデータを
読み込んだ後（ステップＳｌ）フレーム記録のモードが
、フィールド記録のモードかをステップＳ２において判
断し、以後のフローをふりわける。フレーム記録モード
の時には読み込んだＢＶ値をＢＶ値“２″、５″、″”
１２”と比較して、その比較結果によってＡＶ値、ＴＶ
値を決定する。

なお、第４図に示したＡＶ値、ＴＶ値を求める式は第２
図に示した直線ａ、ｂを各領域に限定して数式化したも
のである。この式は撮像デバイス４の感度やその他の特
性に応じて適切に設定すればよいことは言うまでもない
。

さらに、ＢＶ値と比較する値も適切な値を用いればよい
ことは勿論である。フィールド時には同様にＢＶ値を“
３”、“１３”と比較して、ＢＶ値によってＡＶ値、Ｔ
Ｖ値を決定する為の式を選択する。このようにＡＶ値、
ＴＶ値を求める第４図に示した手順を制御回路１４によ
り実行し、フレーム記８／フィールド記録における適切
な絞り。

シャッタ速度を設定することが可能となる。

第２図に示した線図を得る為の別のアルゴリズムを次に
説明する。

本実施例はＢＶ値のとりつる僅に対応するＡＶ値、ＴＶ
値を予め計算しておき、ＢＶ値と対応するＡＶ値、ＴＶ
値をテーブルの形態で記憶したり一ドオンリメモリ（Ｒ
ＯＭ）を制御回路１２に設けている。測光回路１７より
求まるデジタル変換されたＢＶ値に対応するＡＶ値、Ｔ
Ｖ値をこのＲＯＭを参照して求めるようにしたものであ
る。

第５図は上述ＲＯＭに記憶するテーブル内容の一例を示
す。

第５図において、左側のＢＶの８ビツトデータは上位５
ビツトが整数部、下位３ビツトが小数部を表している。

そしてこのＢＶ値がＲＯＭのアドレス入力となる。デー
タに相当するＡＶ、ＴＶも５ビツトの整数部と３ビツト
の小数部で表現されている。

なお、本実施例ではＲＯＭのアドレス０〜９ビツトに対
して、ビットＯをＡＶ値、ＴＶ値の選択信号線、ビット
９をフレーム記録、フィールド記録の選択信号線に割り
当てており、アドレスのビット１〜ビツト８の８ビツト
にＢＶ値傷信号入力するようにしている。

したがって、フレーム記録、フィールド記録の選択信号
およびＡＶ値、ＴＶ値の選択信号とＢＶ値により定まる
アドレスにＡＶ値、ＴＶ値を対応させて予めＲＯＭに記
憶することになる。

このように予めデータを記憶しておいたＲＯＭを使用す
れば制御回路、１２は測光回路１７の出力データとフィ
ールド／フレーム切替信号を入力して、ＴＶ値とＡＶ値
のいずれかを操作者が選択指示すれば、ＲＯＭからは所
望のＡＶ値、ＴＶ値が得られる。なお、本実施例でもフ
ィールド時の撮像デバイス４の感度を１５０２００フレ
一ム時の撮像デバイス４の感度を１５０１００相当とし
てＴＶ値、ＡＶ値を定めている。

第６図〜第８図は本発明におけるシャッタ秒時と絞りの
関係を定めた他の実施例であり、それぞれａがフレーム
記録時、ｂがフィールド記録時に対応するプログラム線
図を示す。

第６図に示す直線ａ、ｂはフレーム記録時は絞り優先的
、フィールド記録時はシャッタ優先となるように設定し
たものである。

第７．８図に示す直線は複雑な線図を用いずに単に折れ
曲り点および勾配を変えたのみのプログラム線図を示し
、特に第７図に示す特性はフィールド時の感度上昇の効
果をシャッタ秒時を高速にすることのみに振り向けたも
のである。

また、本実施例ではフレーム記録時に１つ、フィールド
記録時１つの２木のプログラム線図をもつ例を示したが
、フレーム記録時、フィールド記録時のそれぞれに操作
者によるマニュアル操作やレンズ１に関する開放口径、
焦点距離等の情報によってシャッタ秒時を切替え可能な
複数のプログラム線図をもつことも可能である。

これに伴って、マニュアル操作によって、フィールド／
フレームそれぞれの複数のプログラム直線を切替える為
の操作部材を共用できることはもちろんである。

また、プログラム線図の実現の為にＢＶ値をアナログ−
デジタル（Ａ／Ｄ）変換してデジタル演算しているがア
ナログ信号のまま加減算および計数回路を利用してＡＶ
値、ＴＶ値を求めることも可能である。

［発明の効果］ 以上、説明したように本発明によればフレーム記録（撮
影）とフィールド記録（撮影）の特性を考えた露出決定
を自動的におこなうことが可能となるので、それぞれの
特性を生かした良質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例における構成の一例を示すブロッ
ク図、 第２図は本発明実施例における絞りとシャッタ秒時の関
係を示す説明図、 第３図は本発明実施例における撮像デバイス４の構成の
一例を示すブロック図、 第４図は本発明実施例における動作手順の一例を示すフ
ローチャート、 第５図は本発明実施例におけるプログラム線図用テーブ
ルの一例を示す説明図、 第６図〜第８図は本発明実施例におけるプログラム線図
である。 ４・・・撮像デバイス、 １４・・・制御回路、 １７・・・測光回路、 １８・・・記録部。 ３４５６７８９１０１１　　　ＴＶ 本柘明父方芭グ＋Ｊ＋＝ｈ′ｌするチ交りと漕ツタイウ
′吟にｈ・ける関係を示す官地明図 第２図 本把ヨ月文方邑ダリ／ｌあ役懐デ買イス４９ブロック図
第３図 Ｖ　　Ｎ／ ヘミ ロー ヘミ ロローーーー〇　　　〇〇−−−ロロローー杏宅明突２
旅シイ列０フ゛ログラム線ロ第６図 Ｖ ｓ　　＋ｓ　　３０　６０　１２５２５０５００１００
０２０００　　”−′り−ｒ４３　４　　５　６　７　
８　　９　　１０　　　Ｎ　　　　ＴＶ、本也明尖す邑
イ列のフ゛ログラム昶１図第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）露出定数に応じた撮像を行う撮像装置において、 撮像画像のフレーム記録を行う第１の記録手段と、 撮像画像のフィールド記録を行う第２の記録手段と、 前記第１の記録手段と前記第２の記録手段とを撮像に先
   立って択一的に選択する選択手段と、 当該選択された記録手段に対してあらかじめ定めた露出
   定数を設定する露出定数設定手段と を具えたことを特徴とする撮像装置。 ２）前記露出定数は被写体の輝度に応じて定まるシャッ
   タ秒時および絞りであり、前記フレーム記録を行うとき
   には、シャッタ秒時を固定し、輝度に応じて絞りを可変
   とする露出定数を設定し、前記フィールド記録を行うと
   きには、絞りを固定し、輝度に応じてシャッタ秒時を可
   変とする露出定数を設定するようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の撮像装置。